单轴加载条件下大理岩的实时轴向波速变化特征与频谱分析

为研究大理岩在单轴应力条件下的实时轴向波速的变化特征,采用自主研发设计的超声波检测替代承压装置,完成了大理岩、Q345钢的单轴压缩试验与实时轴向超声波测试,并结合FFT方法分析了大理岩试样与Q345钢试样的波速、频谱特征。试验结果表明:在单轴加载条件下,Q345钢试件耦合面的接触性状是导致其波速增长的主要原因,而大理岩纵波波速随应力的变化则受耦合面接触性状与孔隙闭合特征的共同控制,大理岩在弹性范围内的波速变化可分为孔隙压密段与线弹性段两个阶段;试件端面接触性状越稳定,波速增长越慢,波速越高,次频带谐波能量越低;随着岩石内部的孔隙、裂纹被压密,纵波波速增大,频域信号的低频段能量逐渐向高频段转移。     

涂布级超细大理岩粉制备及其特征

以广东茂名某地-325目大理岩粉为原料。采用湿法搅拌磨超细加工工艺，讨论了磨矿浓度、磨矿介质配比、分散剂种类、用量、转速和时间等对磨矿粒度的影响。在最优工艺条件下，试验产品粒度特征是：-2μm〉90％、D90〈2μm，SEM形貌观察为板状或片状，涂布后各项物理指标达到了铜版纸要求的标准。     

黑龙江省水泥用大理岩资源开发利用现状及其发展战略

本文介绍黑龙江省水泥用大理岩资源开发利用现状，并针对存在的主要问题，结合目前国内、外水泥市场的需求及发展趋势，提出今后的发展战略目标和对策。     

南靖下岭大理岩矿区工程地质灾害与防治

根据南靖下岭大理岩矿区地形地质特征及工程地质条件和岩溶发育程度,结合采矿生产实践的经验,对工程地质灾害与防治进行了理论研究与探索,分析了工程地质灾害及诱因,提出了监测预报方法及防治的技术措施;实施了地表、巷道掘进施工工程及地下采矿工程的地质灾害防治,均取得了较好的效果。     

含孔道大理岩圆柱试样的尺寸效应

为研究孔道尺寸对孔道试样力学特性的影响，选取质地均匀的中晶大理岩块，加工成直径50mm，长度100mm完整试样和含直径5，10，15mm孔道的试样，在伺服试验机上进行单轴和不同围压下常规三轴压缩试验．结果表明：不同孔径的试样，单轴压缩时强度和变形没有明显区别．常规三轴压缩时，低围压下试样的变形和强度没有明显区别，当围压达到40MPa时，随着孔道直径的增大，试样的强度和塑性变形明显减小．煤矿深埋井筒、巷道的变形破坏随埋深的增加而变的严重，维护也更加困难，支护形式和参数应随埋深的增加应进行适当调整．     

大理岩脆－延性转换的微观机理研究

为探讨高水压对大理岩变形、强度、脆－延转化特性及破坏断裂损伤劣化的影响，取锦屏二级水电站引水隧洞大理岩分别进行高水压、高围压、低围压作用下全应力－应变过程三轴压缩对比试验，对大理岩破坏断裂断口进行微观扫描电镜试验，分析不同工况条件下大理岩断口微观形貌特征.结果表明，在低围压作用下莫尔强度包络线近似为线性，在高围压作用下莫尔强度包络线为非线性.高外水压力的存在抑制了岩石脆性向延性的发展，降低了岩石的强度，对软化区裂纹的扩展起到加剧作用.通过微观数字图像实验分析可知，高围压比低围压条件下大理岩断口裂纹长度小、密度大，分布均匀.给出了高水压、高围压作用下岩石破裂产生的微观损伤力学机理，为进一步分析高围压、高内外水压条件下非圆形洞室围岩失稳破坏提供了可靠的理论依据.     

反复加卸载对岩石KIC的影响以及直切日试件岩石KIC的“塑性”修正

本文根据岩样直切口三点弯试验的载荷-加载点位移曲线形状的分析和刚度理论,认为可用普通材料试验机作出直切口三点弯试验最大载荷后的加卸载循环,并得到试验验证。用大理岩和花岗岩标准短棒试件试验得出反复加卸载对岩石抵抗裂纹扩展能力(即K_1C)的影响。根据四种试件的断裂韧度试验结果,从理论和实验上论述了直切口三点弯试验与V形切口试验同样存在“塑性”影响,提供了直切口三点弯试验的“塑性”修正方法。     

含软弱夹层岩石材料的损伤破坏过程

对含软弱夹层的岩石材料损伤破坏过程进行了试验观测和计算模拟研究。试验所用岩石材料为房山大理岩，平板状试件中心预制的割缝用较大理岩软弱的水泥砂浆充填。对试件受单轴压缩过程中，岩石材料和充填水泥沙浆中微裂纹的萌生、扩展、连通和闭合等过程进行了观测分析及显微照像。用NOLM程序中的低抗拉应变软化本构模型对试验结果进行了有限元模拟计算。计算中，试件的几何形状与试验所用的完全相同，岩石材料的强度取为填充材料的5倍，加载采用试件的一端固定另一端逐步增加位移的办法来实现，由位移值反算出对应的远场单轴压缩载荷，将计算结果与试验观测结果进行对比，吻合较好。与野外观测相比，填充割缝能够更好地模拟实际的地质构造现象。     

岩石细观结构量化试验研究

岩石是一种多尺度材料,以往的研究大多是在宏观尺度下进行的,由于岩石在外部荷载作用下的断裂乃至破坏是由于处于细观尺度的微裂隙的增长和贯通引起的,所以对处于细观尺度的微裂隙进行量化分析,对于了解和研究岩石的力学性质有一定的意义.首先,基于损伤理论建立一套岩石细观量化试验方法,利用扫描电镜对四川锦屏大理岩进行观测,得到大量岩石细观结构图片.基于数字图像处理理论,利用区域生长算法对图片进行处理,并编制相关程序实现图像增强和图像分割,从分割后的二值化图像中提取微裂隙的长度、方位角、宽度、面积和周长等细观信息.然后,利用统计学理论对获取到的微裂隙细观信息进行统计分析,得到各参数的统计规律,进一步利用Monte Carlo理论模拟岩石细观结构体积表征单元.最后,依据几何损伤理论得到岩石细观结构体积表征单元的初始损伤张量,将其引入到G.Swoboda的损伤理论中,模拟得到单轴压缩试验和常规三轴压缩试验的应力-应变关系,并与实际试验的结果进行比较.结果显示可以较准确模拟2种力学状态下的应力-应变关系.